JPS63312057A - 切断装置における傾き検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、切断装置におけるワーク（被切断物）の傾
き検出技術に関し、例えば半導体単結晶インゴットをス
ライスしてウェハを切り出す結晶切断装置における結晶
の水平方向の傾きおよび垂直方向の傾きの検出装置に利
用して効果的な技術に関する。

［従来技術］ 結晶インゴットからウェハを切り出す切断装置として、
研磨剤を塗布したワイヤを往復移動させてスライスする
ワイヤソーがある。従来のワイヤソーにおけるゴニオテ
ーブル上に固定された結晶の水平面に対する左右方向の
傾きθ１（以下、振れと称する）の修正は、ワーク（結
晶体）１の端面にペースト等の薄い油膜を塗布して、例
えば第５図（Ａ）に示すように、その端面にワイヤ２を
接触させ、油膜に残ったワイヤの跡を目視して傾いてい
ることを検出し、同図（Ｂ）のようにワイヤ２が端面の
油膜全体に均一に接触するようにゴニオテーブルを調整
することで行なっている。また、ゴニオテーブル３上の
ワーク１の水平面に対する前徴方向の傾きθ２（以下、
倒れと称する）は、第６図に示すようにマイクロメータ
１５のプローブ１５ａをワーク１の端面に接触させて垂
直方向に移動させ、その移動量Ωとマイクロメータの測
定値δとから傾きθ、＝ｔａｎδ／Ｑとして求めていた
。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述した従来の傾き検出方式にあっては、高い精度を得
るのに繰返し作業が不可欠であり、かつ作業者の熟練も
要する。また、左右方向と前後方向の傾きすなわち振れ
と倒れを別々にしがち異なる方式で検出しなければなら
ないので、傾きの検出、修正に要する作業時間が長くな
るという問題点があった。

この発明は上記のような問題点に着目してなされたもの
で、その目的とするところは棒状ワークの切断装置にお
いて、基準面の振れおよび倒れの検出を同時かつ精度よ
く行なえるとともに、熟練を必要とせずしかも短時間で
行なえるような傾き検出装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するためこの発明は、投光器と受光器と
からなる２組の光電スイッチを互いに検出光軸が平行に
なるように配設して切断用ワイヤの検出手段とするとと
もに、一対のマイクロメータをそのプローブ先端を結ぶ
仮想線が上記２つの検出光軸を含む面と平行となるよう
に配設して傾き検出装置を構成した。

［作用］ 上記した手段によると、一対のマイクロメータをワーク
に対し垂直方向に相対的に移動させて、ワーク端面の位
置を測定することにより、端面の振れと倒れを同時に測
定できるようにし、これによって従来のように振れと倒
れを別々に測定したり、測定を繰り返す必要をなくすと
ともに、かつ表示器に傾きを定量的に表示させて、熟練
を要することなく短時間に精度よく被切断物の基準面の
傾きを検出できるようにするという上記目的を達成する
ことができる。

［実施例］ 第１図〜第３図には、本発明を半導体結晶インゴットを
切断するワイヤソーに適用した場合の傾き検出装置の一
実施例を示す。

傾き検出装置全体を支持する水平な支持プレート１１の
先端には、取付プレート１２が下方へ垂下するように固
定され、取付プレート１２の背面には投光器１３ａと受
光器１３ｂとからなる光電スイッチ１３が２組設けられ
ている。２組の光電スイッチ１３は、各々その検出光軸
が垂直方向を向くように、投光、受光器１３ａ、１３ｂ
が各々ブラケット１４によって固定されている。

また、取付プレート１２の中央には開口部１２ａが形成
され、この開口部１２ａ内に位置し、かつ検出用プロー
ブ１５ａが前方へ突出するように一対の電気マイクロメ
ータ１５，１５が取付プレート１２に取り付けられてい
る。マイクロメータ１５の検出信号は指示計４（第４図
参照）に供給され、各プローブの移動量がアナログ表示
されるようになっている。

上記一対の電気マイクロメータ１５，１５は、その検出
用プローブ１５ａ、１５ａの先端同士を結ぶ仮想線が、
上記２組の光電スイッチ１３の検出光軸を含む面と平行
となるように位置決めされている。

一方、検出装置を支持する上記支持プレート１１は、第
３図に示すようにアルグルブラケット１６によって基端
側が直動ステージ１７に固定され、直動ステージ１７は
回転ステージ１８上にスライド可能に載置されている。

そして１回転ステージ１８は、電磁チャックを有するマ
グネットベース１９上に回転可能に載置されている。

上記直動ステージ１７は調整用ノブ１７ａを回すことに
より支持プレート１１の延設方向に移動させることがで
き、回転ステージ１８は固定ツマミ１８ａをつかんで鉛
直軸回りに回すことにより角度を調整できるように構成
されている。

次に、上記傾き検出装置１０を適用したワイヤソーにお
けるワークの位置修正方法を、第４図を用いて説明する
。

先ず、適当な校正治具（図示省略）を使って、電気マイ
クロメータのプローブ１５ａ、１５ａの先端を結ぶ線が
、２組の光電スイッチ１３の検出光軸を含む面と平行に
なるように位置決めを行なう、そして、このときのマイ
クロメータの指示計４の指示を「０」に合わせる。それ
から、この検出装置１０が装着された支持プレート１１
を、ワイヤソーの取付はベース９上にセットする。

次に、切断用ワイヤ２を検出装置に接近させ、回転ステ
ージ１８と直動ステージ１７を使って２組の光電スイッ
チ１３が同時にワイヤ２を検出する状態になるように支
持プレート１１の位置調整を行なう。この場合、光電ス
イッチ１３の信号によって対応した２つのランプを点灯
できるようにしておき、ランプを見ながらステージ１７
．１８を移動させてそれらが同時に点灯した位置でステ
ージを固定させるようにすればよい、これによって、一
対の電気マイクロメータ１５のプローブ１５ａの先端を
結ぶ線は、切断用ワイヤ２と完全に平行な状態になる。

そこで、ゴニオテーブル３と直動ステージ１７のいずれ
か一方を移動させて互いに接近させ、プローブ１５ａを
ワーク１の端面に当接させる。そして、そのときの指示
計４の指示値によりワークの振れ方向を確認し、２つの
指示計４の指示値がゼロになるようにゴニオテーブル３
の振れ方向角度の調整を行なう。

それから、ワーク１の端面にプローブ１５ａを当接させ
たままゴニオテーブル３を上下動させて、指示計４を見
て端面の倒れ方向を確認し、２つの指示計４の指示値が
ゼロになるよ、うにゴニオテーブルの倒れ方向の傾き調
整を行なう。

上記方法に従うと、ワークの振れと倒れを一つの検出装
置で行なうことができるため、振れと倒れを別個の検出
方法で検出して修正する従来方式に比べて短時間にワー
クの傾きの修正を行なうことができる。また、上記実施
例の検出装置ではワークの振れの程度生指示計によって
定量的に表示できるため、ワークの端面に油膜を形成し
、そこに切断ワイヤを接触させて振れを検出する従来方
式のように作業者の熟練を必要としたり、繰返し検出を
行なって振れをゼロに近づけていくような作業が不要と
なる。そのため、ワークの傾きの修正精度も向上される
。

表１には、ワイヤソーにセットされたワークについて従
来方法と上記実施例の検出装置を適用してワークの傾き
修正を行なった場合の修正誤差の実験結果を示す。なお
、実験には径の大きさが１６０μ論のワイヤを使用した
。

表１より、本実施例の検出装置を使用すると、従来方式
に比べて特にワークの振れ方向の誤差が大幅に向上され
ることが分かる。

表　　１ なお、上記実施例では光電スイッーチと電気マイクロメ
ータを組合せて傾き検出装置を構成したものについて説
明したが、電気マイクロメータの代りに変位計または粗
さ計等のセンサを用い、それと光電スイッチを組合せて
傾き検出装置を構成するようにしてもよい。

また、実施例では電気マイクロメータの測定値を指示計
にてアナログ表示させているが、ディジタル表示器を使
ぢて表示させるようにしてもよいことは勿論である。

さらに、上記実施例では、電気マイクロメータを２個使
ってそれを相対的に移動させることによりワークの倒れ
を検出しているが、電気マイクロメータを３個使って測
定を行なうようにしてもよＬ’ｓ ［発明の効果〕 以上説明したようにこの発明は、切断刃の位置を２点に
おいて検出するための一対の光電スイッチと、被切断物
の基準面を２力所以上にて測定する位置センサと、該位
置センサによる測定値を表示する表示手段とを設け、上
記位置センサの検出子の先端を結ぶ線が上記光電スイッ
チの２つの検出光軸を含む面と所定の位置関係を保つよ
うに位置決めされた状態で、被切断物の端面の傾きを検
出するようにしたので、ワークの振れと倒れを別々に測
定したり、゛測定を繰り返す必要がなくなる、とともに
表示器に傾きが定量的に表示されるため。

熟練を要することなく短時間に精度よく被切断物の基準
面の傾きを検出することができるという効果がある。

なお、この発明は切断刃としてワイヤソーを使用した切
断装置に限定されず、バンドソーさらには円板状のブレ
ードを使用し切断装置におけるワークの傾き検出装置に
応用することができる。また、切断されるワークも半導
体結晶体に限定されず、ワークに設けられた基準面に対
して平行もしくは所定の角度をもって切断刃を移動させ
て切断を行なう装置に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るワークの傾き検出装置の一実施
例を示す背部の斜視図、 第２図はその傾き検出装置を正面側から見た斜視図、 第３図は傾き検出装置の切断装置への取付方法を示す正
面図、 第４図は本発明に係るワークの傾き検出装置を使った傾
き検出方法を説明するための斜視図。 第５図（Ａ）、（Ｂ）は従来方式によるワークの振れ検
出方法を示す平面図、 第６図（Ａ）、（Ｂ）は従来方式によるワークの倒れ検
出方法を示す平面図である。 １・・・・被切断物（ワーク）、２・・・・切断刃（ワ
イヤ）、１０・・・・傾き検出装置、１３・・・・光電
スイッチ、１５・・・・距離センサ（電気マイクロメー
タ）、１５ａ・・・・検出子（プローブ）。 ７　　〕。 第　　１　　図 第　　４　　図 第　　５ 第　　６ 図 （Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 切断刃の位置を２点において検出するための一対の光電
   スイッチと、被切断物の基準面を２ヵ所以上にて測定す
   る位置センサと、該位置センサによる測定値を表示する
   表示手段とを設け、上記位置センサの検出子の先端を結
   ぶ線が上記光電スイッチの２つの検出光軸を含む面と所
   定の位置関係を保つように位置決めされた状態で、被切
   断物の端面の傾きを検出するようにしたことを特徴とす
   る切断装置における傾き検出装置。